Egzamin - Konstrukcje1 PDF

Egzamin 1. Stal - plastycznie obrobiony i obrabialny cieplnie stop żelaza z węglem. bb 2. Właściwości mechaniczne i technologiczne stali:  Wytrzymałość na rozciąganie  Sprężystość  Plastyczność  Ciągliwość  Udarność  T...

Egzamin 1. Stal - plastycznie obrobiony i obrabialny cieplnie stop żelaza z węglem. bb 2. Właściwości mechaniczne i technologiczne stali:  Wytrzymałość na rozciąganie  Sprężystość  Plastyczność  Ciągliwość  Udarność  Twardość  Spawalność 3. Moduł sprężystości stali = 210 Gpa 4. Podstawowe przekroje walcowane na gorąco:  Rury  Kątowniki  Teowniki  Dwuteowniki  Zetowniki  Celowniki 5. Wyroby zimnokształtowane: blacha fałdowana i blacha z usztywnionymi ściankami 6. Zalety konstrukcji stalowych:  Niewielki ciężar (w porównaniu z konstrukcjami murowanymi i betonowymi)  Ograniczenie wymagań dotyczących fundamentów  Mniejsza ilość materiałów dostarczanych na płac budowy  Stał można przekształcać wielokrotnie bez szkody dla jej jakości  Krótki czas montażu  Minimalne wymiary konstrukcyjne  Rozwiązania oparte na zasadach zrównoważonego rozwoju 7. Wady konstrukcji stalowych:  Podatna na korozje c  Mała odporność na wysokie temperatury  Wysoki koszt materiału  Wymagane wysokie kwalifikacje pracowników  Smukłe elementy wrażliwe na efekty II rzędu  Cienkościenne elementy wrażliwe na efekty II rzędu 8. Klasyfikacja oddziaływań ze względu na zmienność w czasie:  Stałe (G)   Zmienne (Q)  Wyjątkowe (A) 9. Konstrukcje stalowe rozszerzają się i kurczą pod wpływem temperatury. Często zmiana samej konstrukcji jest niższa od zmiany temperatury na zewnątrz, ponieważ konstrukcja jest osłonięta. Najlepszym rozwiązaniem jest dzielenie elementów o dużych rozpiętościach na mniejsze odcinki. 10. Główne wymiary hali:  Rozpiętość nawy  Długość budynku  Rozstaw ram głównych  Wysokość przy okapie  Wysokość przy kalenicy 11. Ramy portalowe - ramą sztywna z połączeniami odpornymi na zginanie. Może być jednonawowa lub wielonawowa. Często podstawy ramy są połączone przegubowo. Stateczność wzdłużną zapewnia kombinacja stężenia dachowego ze stężeniem pionowym. Stężeń nie trzeba wykonywać między każdą parą ram, ale powinno występować w przynajmniej jednym przęśle. 12. Kratownica - rodzaj konstrukcji prętowej, której schemat statyczny tworzą elementy:  Będące prętami prostymi  Połączone przegubowo w węzłach  Z siłami przyłożonymi wyłącznie w węzłach 13. Elementy kratownicy:  Słupki  Pas dolny  Pas górny  Krzyżulce 14. Dachy podwieszane - w tego typu konstrukcjach stosuje się elementy rozciągane (liny stalowe lub pręty), które zapewniają pośrednie podparcie elementów takich jak belki dachowe, umożliwiając tym samym zastosowanie mniejszych rozmiarów danych elementów. Odciągi muszą być wsparte na słupach lub masztach, a elementy te muszą być zakotwione lub stężone z innymi odciągami. 15. Dachy łukowe - mają kształt paraboliczny lub okrągły. Obciążenia równomiernie rozłożone są przez ściskanie w elementach łukowych. Jeśli obciążenie nie jest równomiernie rozłożone powoduje niewielkie momenty zaginające. Stosunek rozpiętości do wysokości wynosi na ogół pomiędzy 60 a 75 przy rozpiętościach do 50 m. 16. Zalety belki swobodnie podpartej:  Prosty projekt 17. Wady belki swobodnie podpartej:   Stosunkowo niewielka rozpiętość  Potrzebne stężenia dla zapewnienia stateczności  Brak oszczędności ze względu na ciągłość 18. Zalety ramy portalowej:  Duża rozpiętość  Zapewnia stateczność względem wyboczenia  Możliwość dostawania rozmiarów i skosów elementów w celu zwiększenia efektywności 19. Wady ramy portalowej:  Wymagane oprogramowanie do efektywnego projektowania  Ograniczenie do stosunkowo małych obciążeń pionowych 20. Zalety kratownicy:  Możliwe bardzo duże rozpiętości  Możliwość przenoszenia dużych obciążeń  Nieznaczne ugięcie 21. Wady kratownicy:  Na ogół bardziej kosztowna produkcja  Na ogół stosuje się stężenia dla zapewnienia stateczności 22. Nośność graniczna elementów rozciąganych ULS: (zjawisko wyboczenia) Gdzie: NEd - obliczeniowa siła rozciągająca NRd - obliczeniowa nośność elementu rozciąganego 23. Wyboczenie - utrata stateczności ogólnej elementu ściskanego. Rozróżnia się wyboczenie:  Giętne  Skrętne  Giętno - skrętne 24. Nośność graniczna elementów ścinanych ULS: (zjawisko zwichrzenia) Gdzie: MEd - obliczeniowy moment zginający MRd - nośność elementu zginanego 25. Zwichrzenie - utrata stateczności ogólnej elementu zginanego. 26. Podstawowe kryteria zaliczenia przekrojów do poszczególnych klas:  Smukłość  Warunki podparcia ścianek kształtowników  Gatunek stali 27. Warunek nośności belki na ścinanie SGN: Gdzie: VEd = Vmax - maksymalna siła poprzeczna w przekroju MRd - nośność obliczeniowa plastyczna przekroju przy ścinaniu Av - pole przekroju fy - granica plastyczności YM = 1,0 - współczynnik materiałowy 28. Sprawdzenie warunku SGU dla płatwi E - współczynnik sprężystości podłużnej, E = 210 Gpa Iy - moment bezwładności przekroju cm4 29. Wysokość kratownicy w środku rozpiętości 30. Rozpiętość kratownicy między podporami 31. Wymiarowanie prętów ściskanych (warunek nośności ULS) 32.Wymiarowanie prętów rozciąganych (warunek nośności ULS) 33.Ugięcie wiązara w środku rozpiętości SGU 34.Blachownice - belki spawane z blach. Elementy stalowe wykonane poprzez połączenie płaskich blach w celu utworzenia przekroju cienkościennego otwartego lub zamkniętego. 35.Blachownice można projektować jako:  Dźwigary homogeniczne (środnik i półki wykonane z tego samego gatunku stali)  Dźwigary hybrydowe (półki wykonane ze stali o wyższej wytrzymałości niż środnik) 36.Wstępne oszacowanie wysokości blachownicy:  Jednoprzęsłowe swobodnie podparte  Blachownice pracujące w schemacie belek ciągłych  Wymiary elementów blachownicy:   tw = min. 12 mm  tf = 2 tw  hw = h - 2tf 37.Żebra w blachownicach:  Podłużne:  Zmniejszają smukłość środnika  Wzmocnienie elementu  Poprzeczne:  Zmniejszenie wymiarów paneli środnika w kierunku podłużnym  Usztywnienie środnika w miejscu działania sił skupionych oraz przekazywanie reakcji podporowej z belki  Umożliwienie połączenia belek drugorzędnych z podciągiem 38.Słupy - elementy prętowe o cienkościennym przekroju otwartym lub zamkniętym poddane działaniu sił podłużnych. 39.Słupy dzielimy na:  Jednogałęziowe (pojedyncze kształtowniki)  Wielogałęziowe (kilka kształtowników) 40.Elementy składowe słupa   Głowica  Trzon  Podstawa  Podlewkacementowa  Fundament 41.Wstępny dobór wysokości przekroju słupa: h = H/20 42.Przyjęty przekrój słupa musi spełniać warunki smukłości co najmniej klasy 3 43.Sprawdzenie warunku nośności słupa ULS 44.Zadania stężeń w konstrukcjach stalowych:  Zapewnienie stateczności ogólnej całego obiektu - przeniesienie sił od obciążeń podłużnych  Zapewnienie stateczności przestrzennej poprzecznych układów konstrukcyjnych - podparcie boczne długich elementów prętowych w celu zwiększenia ich nośności:  Zmniejszenie długości wyboczeniowej pasów wiązara kratowego  Zmniejszenie długości wyboczeniowej słupów  Zmniejszenie długości zwichrzeniowej elementów zginanych (podparcie pasa ściskanego) 45.Rodzaje stężeń:  Tężnik połaciowy poprzeczny - przejmuje obciążenie wiatrem działające na ściany szczytowe  Tężnik połaciowy podłużny - wyrównuje pracę konstrukcji  Tężnik pionowy - skraca długość wyboczeniową pasa dolnego dźwigara kratowego  Stężenie ścienne - przejmuje obciążenia wiatrem 46.Rodzaje węzłów łączących elementy w konstrukcjach:  Sztywne  Przegubowe 47.Połączenia trzpieniowe – połączenia elementów o grubości t ≥ 4mm z zastosowaniem łączników mechanicznych (śrub, nitów, sworzni). 48.Projektowanie połączeń zakładkowych:  "na siłę" - liczbę łączników określa się na podstawie znanej siły działającej na element  "na przekrój" - nośność odpowiada nośności łączonych elementów osłabionych otworami 49.Rodzaje połączeń spawanych:  Czołowe - układa się w naturalnym rowku między dwoma ściankami łączonych elementów  Pachwinowe – powstają podczas łączenia elementów w wyniku wypełnienia przestrzeni między nimi 50.Zalety połączeń spawanych:  Łatwość i szybkość wykonania połączeń – mniejsza pracochłonność  Możliwość pełnej automatyzacji procesu łączenia elementów  Uniwersalność zastosowania  Mniejszy ciężar łączników w porównaniu z połączeniami nitowanymi i śrubowymi  Zmniejszenie liczby nakładek i blach węzłowych  Łatwość wzmacniania zrealizowanych konstrukcji 51.Wady połączeń spawanych:  Trudności związane ze spawaniem stali o dużej zawartości węgla oraz niektórych pierwiastków stopowych a także grubych blach  Powstanie dodatkowych naprężeń wewnętrznych oraz odkształceń spawalniczych  Konieczność wykonania spoin przez kwalifikowanych spawaczy pod stałą kontorlą nadzoru technicznego  Wysoki koszt materiałów i urządzeń stosowanych przy spawaniu 52.Rodzaje spoin pachwinowych:  Jednostronna lub dwustronna  Ciągła lub odcinkowa  Płaska  Wklęsła  Wypukła  Niesymetryczna 53.Grubość spoiny pachwinowej:  0,2*tmax≤ a ≤ 0,7*tmin  a ≥ 3mm  grubość spoiny zawsze zaokrąglamy wzwyż do pełnych mm 54. Długość spoiny pachwinowej: l ≥ 6*a a-gr spoiny l ≥ 30mm 55. Rodzaje spoin czołowych:  Jednostronne  Dwustronne  O pełnym przetopie – spoina, która ma całkowity przetop i jest wtopiona w materiał rodzimy na całej grubości złącza  Z niepełnym przetopem – ma głębokość przetopu mniejszą od całkowitej  grubości materiału rodzimego 56.Zalety połączeń czołowych:  Dobra praca złącza  Złącze może być traktowane jak materiał rodzimy  Zalecany rodzaj połączenia w konstrukcjach obciążonych dynamicznie 57.Wady połączeń czołowych:  Konieczność odpowiedniego przygotowania brzegów łączonych elementów  Droższe w wykonaniu niż spoiny pachwinowe